专利名称：一种搜救机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人，特别是关于一种在地震、火灾等重大灾难以及特殊环境中使用的搜救机器人。
背景技术：
随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大。据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失不到3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均10亿元，年均死亡2000多人。相比火灾，地震是造成经济损失和人员伤亡的更大的灾难。2008年05月12日，四川汶川发生8.0级地震，遇难人数及失踪人数总和超过87000人，造成直接经济损失8451亿。2009年06月30日，云南姚安发生6.0级地震，造成楚雄、大理、丽江等3个州市共205.9万人受灾，因灾死亡I人，300多人受伤。而且震后建筑废墟情况复杂，还面临着余震的危险，救援人员进行被困者搜救的工作极为困难。地震后72小时为救援黄金时期，因此，在地震后废墟内被困人员的搜索工作中，设计一部救援搜救机，使其能够在危险区域进行搜索工作，及时传送出危险区域内的情况，帮助搜救人员快速找出被困者位置，从而提高救援的效率，降低救援人员的危险系数是目前亟待解决的问题。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能提高救援效率、保证救援人员安全的搜救机器人。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种搜救机器人，其特征在于:它包括一运动机构和一控制所述运动机构工作的控制机构；所述运动机构包括履带板、设置在所述履带板上两两一对的四个摇臂和两个步进电机；每个所述步进电机的输出轴固设有第一个小齿轮，所述第一个小齿轮与第一个大齿轮啮合，且所述第一个大齿轮经第一个转动轴与第二个小齿轮同轴连接，所述第二个小齿轮与第二个大齿轮啮合，所述第二个大齿轮固设在第二个转动轴的一端，所述第二个转动轴的另一端通过传动轮和固定轴连接主动轮；所述摇臂由所述主动轮、两个从动轮、履带和摇臂板构成，所述主动轮和两个从动轮的固定轴均设置在所述摇臂板上，所述主动轮和两个从动轮外周设置有一圈所述履带；所述步进电机的转动角度由所述控制机构控制；在所述摇臂的摇臂板上还设置有一舵机，所述舵机由所述控制机构控制工作。所述履带板底部设置有四对承重轮，所述四对承重轮通过减震装置连接在所述履带板底部。所述减震装置包括减震弹簧，所述减震弹簧设置在所述履带板上，所述减震弹簧通过减震螺栓与连杆一端连接，所述连杆另一端通过所述减震螺栓固定连接所述承重轮；在所述履带板上，与所述减震螺栓相对应，还设置有一滑槽。所述控制机构包括一控制器、一带有摄像头的云台机构、一信息采集模块、一图像处理模块、一无线通信模块、一照明模块和一电源模块；所述控制器将控制信号分别输入所述运动机构、云台机构和信息采集模块内，所述运动机构根据控制信号运动；所述云台机构内的摄像头采集救援现场图像信息，并将采集的图像信息经所述图像处理模块后，传输至所述控制器，由所述控制器内的无线通信模块将图像信息发送至接收设备；所述信息采集模块根据控制信号对障碍物及生命迹象进行信息采集，将采集到的信息返回至所述控制器内，由所述控制器根据返回的障碍物信息控制所述运动机构进行越障运动，并将返回的生命迹象信息发送至所述接收设备；所述控制器还控制所述照明模块的工作；所述电源模块为所述控制机构供电。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型由于采用由控制机构控制运动机构工作，运动机构内设置有四个摇臂，每两个摇臂形成一组，并由一个步进电机带动工作，步进电机的转动角度由控制机构制，进而实现运动机构在救援现场的工作，并进行越障，进而有效提高救援效率，保证了救援人员的安全。2、本实用新型由于控制机构由控制器、云台机构、信息采集模块、图像处理模块、无线通信模块、照明模块和电源模块构成，通过控制器对各部件进行控制，并通过其安装在云台机构内的摄像头将地震后废墟的情况传递出来，使搜救人员能及时掌握救援现场内的人员情况，减少不必要的伤亡，大大提高了搜救工作的效率。3、本实用新型由于采用四个摇臂结构，每个摇臂均由主动轮、从动轮、履带和摇臂板构成，每个摇臂板上还设置有一舵机，该舵机由控制机构控制其工作，在救援现场情况复杂且空间狭小，采用这种四摇臂结构的搜救机器人可以增强对现场环境的的适应能力，增加了本实用新型的适用范围。4、本实用新型由于在控制模块内采用无线通讯模块进行信息传输，将各部件检测到的信息通过无线通讯模块传输至搜救人员的接收设备，因此，实现了远距离的无线传输控制功能。本实用新型可以广泛应用于各种灾难废墟的搜救工作中。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本实用新型的控制机构结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1、图2所示，本实用新型包括一运动机构10和一控制运动机构10工作的控制机构30。如图1所示，运动机构10包括履带板11、设置在履带板11上两两一对的四个摇臂12和两个步进电机13，四个摇臂12和两个步进电机13的工作原理相同，以其中一个摇臂12和一个步进电机13为例，对本实用新型的运动机构10进行详细的介绍。步进电机13的输出轴固设有第一个小齿轮14，第一个小齿轮14与第一个大齿轮15啮合，且第一个大齿轮15经第一个转动轴16与两第二个小齿轮17同轴连接,第二个小齿轮17分别用于为位于两侧的两个摇臂12传动。第二个小齿轮17与第二个大齿轮18啮合，且第二个大齿轮18固设在第二个转动轴19的一端，第二个转动轴19的另一端通过传动轮和固定轴连接主动轮20。摇臂12由主动轮20、两个从动轮21、履带22和摇臂板23构成，主动轮20和两个从动轮21的固定轴均设置在摇臂板23上，在主动轮20和两个从动轮21外周设置有一圈履带22。步进电机13的转动角度由控制机构30控制,进而实现运动机构10在救援现场的工作。其中，在摇臂12的摇臂板23上，还设置有一舵机，该舵机由控制机构30控制其工作，实现摇臂12的抬起、下落动作。上述实施例中，在履带板11底部还设置有四对承重轮24，四对承重轮24通过减震装置连接在履带板11底部。其中，减震装置包括减震弹簧，减震弹簧设置在履带板11上，且减震弹簧通过减震螺栓与连杆一端连接，连杆另一端通过减震螺栓固定连接承重轮24。在履带板11上，与减震螺栓相对应，还设置有一滑槽，便于连杆带动承重轮24上、下滑动，以实现减震功能。如图3所示，控制机构30包括一控制器31、一带有摄像头的云台机构32、一信息米集模块33、一图像处理模块34、一无线通信模块35、一照明模块36和一电源模块37。控制器31将控制信号分别输入运动机构10、云台机构32和信息采集模块33内，运动机构10根据控制信号进行前进、后退或转向等运动；根据控制信号，云台机构32内的摄像头对救援现场信息进行图像采集，并将采集后的图像信息经图像处理模块34后，传输至控制器31，由控制器31内的无线通信模块35将图像信息发送至救援人员的接收设备；信息采集模块33根据控制信号对障碍物及生命迹象进行信息采集，将采集到的信息返回至控制器31内，由控制器31根据返回的障碍物信息控制运动机构10进行越障运动，并将返回的生命迹象信息发送至救援人员的接收设备。其中，控制器31还控制照明模块36的开启或关闭；上述各部件均由电源模块37供电。综上所述，本实用新型在使用时，两步进电机13接收到控制器31的控制信号后，开始工作，驱动各摇臂12内的履带22运动，当履带22碰到障碍物时，当障碍物的高度与本实用新型的搜救机器人的承重轮24高度大致相等时，行驶到障碍物上时，若搜救机器人的重心位于障碍物边缘的上方，则它会恢复水平，即可通过；当搜救机器人遇到前方障碍物较高时，由位于搜救机器人前部的两个摇臂12上的舵机根据控制器31发送的控制信号，将前部摇臂12向上抬起，并将前部摇臂12上的履带22压在障碍物上，同时将位于搜救机器人后部的两个摇臂10放下，使其产生向下的力，从而将搜救机器人抬起，使其顺利通过障碍物。上述各实施例仅用于说明本实用新型，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种搜救机器人，其特征在于:它包括一运动机构和一控制所述运动机构工作的控制机构； 所述运动机构包括履带板、设置在所述履带板上两两一对的四个摇臂和两个步进电机；每个所述步进电机的输出轴固设有第一个小齿轮，所述第一个小齿轮与第一个大齿轮啮合，且所述第一个大齿轮经第一个转动轴与第二个小齿轮同轴连接，所述第二个小齿轮与第二个大齿轮啮合，所述第二个大齿轮固设在第二个转动轴的一端，所述第二个转动轴的另一端通过传动轮和固定轴连接主动轮；所述摇臂由所述主动轮、两个从动轮、履带和摇臂板构成，所述主动轮和两个从动轮的固定轴均设置在所述摇臂板上，所述主动轮和两个从动轮外周设置有一圈所述履带；所述步进电机的转动角度由所述控制机构控制；在所述摇臂的摇臂板上还设置有一舵机，所述舵机由所述控制机构控制工作。
2.如权利要求1所述的一种搜救机器人，其特征在于:所述履带板底部设置有四对承重轮，所述四对承重轮通过减震装置连接在所述履带板底部。
3.如权利要求2所述的一种搜救机器人，其特征在于:所述减震装置包括减震弹簧，所述减震弹簧设置在所述履带板上，所述减震弹簧通过减震螺栓与连杆一端连接，所述连杆另一端通过所述减震螺栓固定连接所述承重轮；在所述履带板上，与所述减震螺栓相对应，还设置有一滑槽。
4.如权利要求1或2或3所述的一种搜救机器人，其特征在于:所述控制机构包括一控制器、一带有摄像头的云台机构、一信息采集模块、一图像处理模块、一无线通信模块、一照明模块和一电源模块； 所述控制器将控制信号分别输入所述运动机构、云台机构和信息采集模块内，所述运动机构根据控制信号运动；所述云台机构内的摄像头采集救援现场图像信息，并将采集的图像信息经所述图像处理模块后，传输至所述控制器，由所述控制器内的无线通信模块将图像信息发送至接收设备；所述信息采集模块根据控制信号对障碍物及生命迹象进行信息采集，将采集到的信息返回至所述控制器内，由所述控制器根据返回的障碍物信息控制所述运动机构进行越障运动，并将返回的生命迹象信息发送至所述接收设备；所述控制器还控制所述照明模块的工作；所述电源模块为所述控制机构供电。
专利摘要本实用新型涉及一种搜救机器人，它包括运动机构和控制机构；运动机构包括履带板、设置在履带板上的四个摇臂和两个步进电机；每个步进电机的输出轴固设有第一个小齿轮，第一个小齿轮与第一个大齿轮啮合，且第一个大齿轮经第一个转动轴与第二个小齿轮同轴连接，第二个小齿轮与第二个大齿轮啮合，第二个大齿轮固设在第二个转动轴的一端，第二个转动轴的另一端通过传动轮和固定轴连接主动轮；摇臂由主动轮、两个从动轮、履带和摇臂板构成，主动轮和两个从动轮的固定轴均设置在摇臂板上，主动轮和两个从动轮外周设置有一圈履带；步进电机的转动角度由控制机构控制；在摇臂的摇臂板上还设置有一舵机，舵机由控制机构控制工作。
文档编号B62D55/065GK203047409SQ20132005742
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者王红军, 谷玉海, 徐一闯, 朱凯, 郑军 申请人:北京信息科技大学